1、【 精品教育资源文库 】 第六章 静电场 章末验收卷 (六 ) (限时: 45 分钟 ) 一、单项选择题 1 (2016 诸暨市期末 )如图 1 甲所示,一块有机玻璃板和一块塑料板,手持有机玻璃棒用力快速摩擦两板后分开;接着将塑料板插入箔片验电器上端的空心金属球中,没有接触金属球,发现金属箔片张开,如图乙所示;然后抽回塑料板,再将有机玻璃板和塑料板互相平行但不接触,同时插入空心金属球,仍没有接触金属球,发现金属箔片没有张开,如图丙所示关于这一实验现象,下列的说法正确的是 ( ) 图 1 A两板摩擦后带电说明创造了新的电荷 B图乙验电器箔片 张开是因为发生了电磁感应 C图乙验电器箔片张开是因为
2、板上电荷转移到箔片上 D图丙验电器箔片没有张开是因为两板带等量异种电荷 答案 D 2两个分别带有电荷量为 Q 和 3Q 的相同金属小球 (均可视为点电荷 ),固定在相距为 r的两处,它们间库仑力的大小为 F.两小球相互接触后将其固定,距离变为 r2,则两球间库仑力的大小为 ( ) A.112F B.34F C.43F D 12F 答案 C 解析 根据库仑定律: F k3Q Qr2 ,当两球接触时,电荷先中和后均分,因此最后两个小球【 精品教育资源文库 】 带电荷量均为 Q,此时相互作用力变为 F kQ Q?r2?2 4F3 ,因此 C 正确 3关于电容器的电容,下列说法中正确的是 ( ) A
3、电容器所带电荷量越多,电容越大 B电容器两板间电压越低,其电容越大 C电容器不带电时,其电容为零 D电容器的电容只由它本身的特性决定 答案 D 4在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图 2 所示现保持 B 板不动,适当移动 A 板,发现静电计指针张角变小,则 A 板可能是( ) 图 2 A右移 B左移 C上移 D下移 答案 A 解析 电荷量一定,静电计指针张角变小,说明电压变小,由 C QU分析得知,电容器电容增大,由 C rS4 kd,要使电容增大,正对面积增大或板间距离减小, 故 A 正确 5 (2016 茅盾中学月考 )某电场的电场线分布如图
4、3 所示, A、 B 是直电场线上的两点,一带负电粒子仅在电场力作用下以一定初速度从 A点沿电场线运动到 B点且到 B点时速率不为零, 则其在 A、 B 间的 v t 图线可能是 ( ) 图 3 【 精品教育资源文库 】 答案 B 6如图 4 甲所示, x 轴上固定两个点电荷 Q1、 Q2(Q2位于坐标原点 O),其上有 M、 N、 P 三点,间距 MN NP.Q1、 Q2 在 x 轴上产生的电势 随 x 变化的关系如图乙 (N 点对应图线的最低点 )则 ( ) 图 4 A M 点电场场强大小为零 B N 点电场场强大小为零 C M、 N 之间电场方向沿 x 轴负方向 D一正试探电荷从 P
5、移到 M 过程中,电场力做功 |WPN| |WNM| 答案 B 解析 由题图可知,由 M 到 N 电势降低,由无限远处到 N 电势降低,根据沿着电场 线方向电势逐渐降低,可以判断 M、 N 之间电场方向沿着 x 轴正方向,无限远处到 N 点电场方向沿 x轴负方向,且 N 点场强为零,选项 A、 C 错误, B 正确; |WPN| |qUPN| |q( P N)|yB,可得 aAaB,即 qAEmAqBEmB,则 qAqB,选项 C 错误;由 W qU,可知电场力对微粒 A 做的功比 B 多,选项 D 错误 【 精品教育资源文库 】 11如图 9 所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立
6、于水平地面上,上面放一质量为 m 的带负电小球,施加外力 F 将小球向下压至某位置静止现撤去 F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,小球克服重力和克服电场力所做的功分别为 W1 和 W2,小球离开弹簧时速度为 v,不计空气阻力,则上述过程中 ( ) 图 9 A小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B小球所受合力做功为 W1 W2 C小球的机械能增加 W1 12mv2 D小球的电势能减少 W2 答案 C 解析 小球和弹簧组成的系统,除重力和弹力做功外,还有电场力做功,系统机械能不守恒,选项 A 错误;在上述过 程中,弹力、重力、电场力对小球做功,故小球 所受合力做功为 W 合 W弹 W1 W2,选
7、项 B 错误;小球机械能的增加量为重力势能的增加量和动能的增加量之和,即 E W1 12mv2,选项 C 正确;小球向上运动的过程中,电场力对小球做负功,小球电势能增加,选项 D 错误 二、计算题 12 (2017 湖州 市期末 )如图 10 所示,用一条长为 1 m 的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为 1.010 2 kg,所带电荷量为 2.010 8 C,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向成 30 角, g 取 10 m/s2. 图 10 (1)求该匀强电场的电场强度大小; (2)在外力作用下,使小球从位置 A 移到位置 B,求电场力所做的功及小球电势能的变化 【 精品
8、教育资源文库 】 答案 (1) 36 10 7 N/C (2) 360 J 电势能增加 360 J 解 析 (1)小球受力平衡: qE mgtan 30 解得: E mgtan 30q 36 10 7 N/C (2)W 电 qELsin 30 解得: W 电 360 J 由功能关系得 Ep W 电 解得: Ep 360 J 13一束电子流从 A 极板中间的小孔由静止进入并经 U 880 V 的加速电压加速后,从 B 极板中间的小孔以速度 v0飞出,在与两极板 C、 D 等距处垂直进入平行板 C、 D 间的匀强电场,如图 11 所示,若两 板间距 d 1.0 cm,板长 l 5 cm.已知电子的
9、电荷量与其质量的比值 em1.7610 11 C/kg,不计电子重力影响求: 图 11 (1)电子从 B 极板小孔飞出的速度 v0的大小; (2)电子在 C、 D 平行板间电场中的运动类似于哪种运动; (3)要使电子恰好从 D 极板边缘飞出, C、 D 间的电压大小 答案 (1)1.7610 7 m/s (2)平抛运动 (3)70.4 V 解析 (1)在加速电场中,由动能定理得: eU 12mv02 0, 解得: v0 1.7610 7 m/s; (2)电子在水平方向不受力且具有初速度,在水平方向做匀速直线运动,电子在竖直方向受到恒定的电场力作用且初速度为零,做初速度为零的匀加速直线运动,电子
10、在 C、 D 平行板间的运动类似于平抛运动,即电子做类平抛运动; (3)电子在 C、 D 板间做类平抛运动,电子恰好从 D 板边缘飞出时: 水平方向: l v0t, 【 精品教育资源文库 】 竖直方向: 12d 12 eUmd t2, 解得: U 70.4 V. 14如图 12 所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带 负电的小球从斜轨道上的 A 点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为 m,电荷量为 q,匀强电场的场强大小为 E,斜轨道的倾角为 (小球的重力大于所受的电场力 ) 图 12 (1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小 (2)若使小球通过圆轨道顶端的 B 点,求
11、 A 点距水平地面的高度 h 至少应为多大? (3)若小球从斜轨道 h 5R 处由静止释放假设其能够通过 B 点,求小球从静止开始沿轨道运动到 B 点的过程中小球机械能的改变量 答案 (1)?mg qE?sin m (2) 2.5R (3) 3EqR 解析 (1)根据牛顿第二定律得: (mg qE)sin ma, 解得: a ?mg qE?sin m ; (2)若小球刚好通过 B 点,根据牛顿第二定律有: mg qE mv2R 小球由 A 到 B,据动能定理: (mg qE)(h 2R) 12mv2 0 式联立,得 h 2.5R; (3)小球从静止开始沿轨道运动到 B 点的过程中,由功能关系知,机械能的变化量为: E 机 W 电 , W 电 3EqR, 故 E 机 3EqR
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